汽車毫米波雷達的作用是什么

　　【太平洋汽車網(wǎng)】汽車毫米波雷達的作用：利用毫米波雷達可以做到讓車輛自適應(yīng)巡航及跟隨前車，當(dāng)汽車與周圍的物體可能有碰撞發(fā)生時，通過警告提醒裝置告知駕駛員或車輛采取自動緊急制動避免碰撞，當(dāng)碰撞不可避免時，通過對剎車、頭靠、安全帶等進行控制，減輕因碰撞而帶來的危害。

　　雷鋒網(wǎng)按：本文作者鄭菲，汽車主動安全測試工程師。本文由雷鋒網(wǎng)獨家發(fā)布。

　　一、引子首先要明確，這里要講的雷達是發(fā)射電磁波的正經(jīng)雷達，而不是發(fā)射機械波的倒車?yán)走_。

　　二戰(zhàn)軍迷和歷史研究者大概對雷達技術(shù)的淵源了如指掌：第一臺實用雷達就是用于探測試圖半夜從空中越過英吉利海峽的德農(nóng)——坐著飄在天上的金屬殼的德農(nóng)。之后雷達既在太平洋夜戰(zhàn)中碾壓過島國訓(xùn)練有素的戰(zhàn)列艦觀察兵的光榮時刻，也有過在貝卡谷地被猶太人的反輻射導(dǎo)彈炸成渣渣的慘痛歷史。

　　雷達從戰(zhàn)爭機器轉(zhuǎn)職交通行業(yè)的初期伴隨著無數(shù)車主的血淚——雷達測速。而現(xiàn)在雷達成為了車主擺脫油門的助手——自適應(yīng)巡航的主傳感器，以及并線的保護神——盲點監(jiān)測和并線輔助用傳感器，還偶爾扮演避免追尾事故的最后一道防線——自動緊急制動用傳感器。

　　二、構(gòu)造和原理目前車載雷達的頻率主要分為24GHz頻段和77GHz頻段，其中77GHz頻段代表著未來的趨勢：這是國際電信聯(lián)盟專門劃分給車用雷達的頻段。嚴(yán)格來說77GHz的雷達才屬于毫米波雷達，但是實際上24GHz的雷達也被稱為毫米波雷達。

　　在工程實踐中，雷達天線具體實現(xiàn)的方法有很多種。目前車載雷達中比較常見的是平面天線陣列雷達，因為相比其他實現(xiàn)方式，平面雷達沒有旋轉(zhuǎn)機械部件，從而能保證更小的體積和更低的成本。下面以目前常見的平板天線雷達為例，介紹車載雷達的構(gòu)造和原理。

　　先對車載雷達有個直觀地認(rèn)識：Figure 1Figure 2天線陣列（如下圖）：Figure 3其中從上至下分別是10條發(fā)射天線TX1，然后是2條發(fā)射天線TX2，最后是4條接收天線RX1至RX4。

　　兩組發(fā)射天線分別負(fù)責(zé)探測近處和遠處的目標(biāo)，其覆蓋范圍如下圖所示：Figure 4這里因為近處的視角（FOV）比較大，大概有90度，所以需要更多天線，而遠處的視角小，大概只有20度，所以兩根天線就夠了。

　　雷達裝在車上如下圖所示：Figure 5雷達通過天線發(fā)射和接收電磁波，所發(fā)射的電磁波并非各向均勻的球面波，而是以具有指向性的波束的形式發(fā)出，且在各個方向上具有不同的強度，如下圖所示：Figure 6雷達主要測量目標(biāo)的三個參數(shù)：位置、速度和方位角。下面簡單說說這三個參數(shù)的測量原理。

　　位置和速度這兩個參數(shù)的測量原理在小學(xué)科普課本里就講了：雷達波由發(fā)射天線發(fā)出、被目標(biāo)反射后，由接收天線接收雷達回波。通過計算雷達波的飛行時間，乘以光速再除以2就可以得到雷達和目標(biāo)之間的距離。

　　而根據(jù)多普勒效應(yīng)，通過計算返回接收天線的雷達波的頻率變化就可以得到目標(biāo)相對于雷達的運動速度，簡單地說就是相對速度正比于頻率變化量。

（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 問答叫獸）